Metode Reduksi Fouling Polarisasi Konsentrasi

1. Terbentuk Pore NarrowingConstriction. Butiran foulant teradsopsi ke dalam membran sampai menutupi lubang permukaan membran, tetapi masih ada celah untuk meresapnya cairan masuk ke membran 2. Terbentuk Pore Plugging. Butiran foulant mulai menutupi permukaan membran sehingga tidak ada celah untuk cairan masuk ke membran 3. Terbentuk lapisan gel. Butiran foulant mulai menutupi permukaan membran dan membentuk lapisan gel Beberapa cara untuk mengurangi terjadinya fouling : 1. Perlakuan awal larutan umpan Perlakuan awal pada air umpan dimaksudkan untuk menghilangkan kekeruhan atau padatan tersuspensi, mengontrol pH umpan, mengurangi kecenderungan terbentuknya kerak dan menghilangkan zat teremulsizat organik lainnya. 2. Merubah sifat membran Merubah sifat membran dapat mengurangi terbentuknya fouling pada membran berpori. Umumnya fouling lebih mudah terjadi pada membran berpori dibandingkan dengan membran yang tebal. Distribusi ukuran pori yang tipis dapat mengurangi penyumbatan. Pemakaian membran hidrofilik dibandingkan dengan membran hirofobik juga dapat mengurangi fouling. 3. Kondisi operasi Fenomena fouling dapat berkurang seperti pada polarisasi konsentrasi. Polarisasi konsentrasi dapat berkurang dengan meningkatkan koefisien perpindahan massa. Selain itu penggunaan aliran turbulen dapat mengurangi terjadinya fouling.

2.4 Metode Reduksi Fouling

Beberapa cara untuk mengurangi terjadinya fouling : 1. Perlakuan awal larutan umpan Perlakuan awal pada air umpan dimaksudkan untuk menghilangkan kekeruhan atau padatan tersuspensi, mengontrol pH umpan, mengurangi kecenderungan terbentuknya kerak dan menghilangkan zat teremulsizat organik lainnya. 2. Merubah sifat membran Merubah sifat membran dapat mengurangi terbentunya fouling pada membran berpori. Umumnya fouling lebih mudah terjadi pada membran berpori dibandingkan dengan membran yang tebal. Distribusi ukuran pori yang tipis dapat mengurangi penyumbatan. Pemakaian membran hidrofilik dibandingkan dengan membran hirofobik juga dapat mengurangi fouling. 3. Kondisi operasi Fenomena fouling dapat berkurang seperti pada polarisasi konsentrasi. Polarisasi konsentrasi dapat berkurang dengan meningkatkan koefisien perpindahan massa. Selain itu penggunaan aliran turbulen dapat mengurangi terjadinya fouling. 4. Pembersihan membran metode pembersihan membran :  Pembersihan secara hidrolik Termasuk back-flashing, penekanan, pengurangan tekanan, serta merubah arah aliran.  Pembersihan secara mekanik Hanya dapat diterapkan pada sistem turbular menggunakan bola pembersih  Pembersihan secara kimia Bahan kimia yang dapat digunakan antara lain asam kuat , asam lemah asam sitrat, alkali NaOH, deterjen alkalin, non ionic, complexing agent EDTA, disinfektan dan NaOCL dan gas etilen axida sterilisasi. Bahan kimia untuk pembersihan yang digunakan hanya sebagian atau kombinasi. Konsentrasi bahan kimia dan waktu pencucian sangat penting dalam menangani fouling.  Pembersihan secara elektrik Metode pembersihan ini menggunakan medan elektrik di sekitar membran. Partikel akan tertarik pada medan elektrik. Pemindahan partikel dari interfase dapat diterapkan tanpa menganggu proses.

2.5 Polarisasi Konsentrasi

Polarisasi konsentrasi adalah sebuah fenomena yang menggambarkan bagaimana akumulasi dari solusi yang menahan membran hasil lapisan fouling pada permukaan membran dengan konsentrasi yang relative tinggi. Ini karena ditahan oleh larutan karna konsentrasi pada vicinity membran meningkat yang menghasilkan sebuah gradien konsentrasi sebagaimana di ilustrasikan pada gambar 2.1.. Gambar 2.1. Polarisasi konsentrasi pada membran Akumulasi zat terlarut pada permukaan membran akan menyebabkan transportasi difusi kembali dari membran menuju sebagian besar pakan. Proses itu mencapai steady state ketika transportasi konvektif dari zat terlarut terhadap permukaan membran adalah sama dengan jumlah dari aliran permeat ditambah tingkat zat terlarut menuju back-difusi Bowen dan Jenner, 1995 Jc = D + J 2-1 c = konsentrasi larutan pada batas lapisan D = koefisen difusi Syarat batasnya adalah y = 0 c = y = c = integrasi dari hasil persamaaan 2-1 pada persamaan berikut : J = ln 2-2 = koefisen transfer massa δ = ketebalan batas lapisan Ini adalah dasar dari persamaan konsentrasi polarisasi dimana = D .

2.6 Membran Ultrafiltrasi